Хороший учебник по проектированию фильтров сигналов

С тех пор, как пару месяцев назад я начал активно участвовать в области управления динамическими системами.

В большинстве случаев разработка контроллера для данной динамической системы потребует применения методов цифровой обработки сигналов, особенно в области фильтров сигналов.

Поскольку у меня нет опыта в области управления, я хотел бы знать, может ли кто-нибудь из вас дать мне несколько советов о звуковых учебниках, посвященных фильтрам сигналов .

Учебники в идеале должны охватывать:

• Введение в наиболее распространенные фильтры в области DSP;
• Объяснение их основных характеристик как в частотной, так и во временной областях;
• В каких сценариях они обычно используются (роль или функция фильтра).

Будучи наивным вопросом, я надеюсь, что вы посоветуете пару учебников.

Существует много книг, но если вы заинтересованы в управлении и обработке сигналов, я настоятельно рекомендую вам посмотреть лекции Стивена Бойда из Standford:

http://www.youtube.com/watch?v=bf1264iFr-w

Есть первый, весь курс действительно ценный, и он отличный Учитель.

Appart from That вот хороший список моих любимых книг по обработке сигналов, некоторые из них более вводные, а некоторые более продвинутые:

Основы:

• Сигналы и системы - Оппенгейм и Виллски

• Цифровая обработка сигналов - Proakis & Manolakis

• Обработка дискретного сигнала времени - Oppenheim & Schafer

Немного более продвинутый и связанный с управлением:

• Оптимальная обработка сигналов - Софокл Дж. Орфанидис

• Оптимальная фильтрация - Брайан Д. О. Андерсон и Джон Б. Мур

• Оптимальное управление: линейные квадратичные методы - Брайан Д. О. Андерсон и Джон Б. Мур

Некоторые по статистической обработке (Advanced):

• Статистическая обработка сигналов - Луи Л. Шарф

• Линейная оценка - Томас Кайлат, Али Х. Сайед и Бабак Хассиби (обратите внимание, это действительно сложно)

• Спектральный анализ сигналов - Petre Stoica & Randolph Moses

И немного об адаптивной обработке (полезно в каждой области обработки сигналов и управления):

• Теория адаптивных фильтров - Саймон Хайкин

• Адаптивные фильтры - Али Х. Сайед

• Сатистическая и адаптивная обработка сигналов - Manolakis, Ingle & Kogon

И, конечно, отец всех учебников по технике управления:

• Линейные Системы - Томас Кайлат

Исходя из вашего вопроса, я не могу точно угадать ваше прошлое, но если вы никогда не изучали какую-либо тему, такую ​​как системы LTI, цифровые системы или управление, я бы сказал, что у вас есть пара лет, чтобы вы могли по-настоящему изучить эту тему и доминировать над ней. Книги, которые я перечислил, являются наиболее цитируемыми книгами на университетских курсах, и вообще те, которые изучают все. По большей части они очень теоретические, много математики и тому подобное. Но это должно быть для справки. Если вы ищете более мгновенное удовлетворение, я бы сказал, попробуйте в Google несколько кулинарных книг о цифровых фильтрах или элементах управления, с основами ПИД-регуляторов, линейных регуляторов и т. Д.

Надеюсь, это поможет

Отличная книга для изучения цифровой обработки сигналов в целом - «Понимание цифровой обработки сигналов» от «Ричард Лайонс». Амазон-Линк . Это легко читать и требует никаких предыдущих знаний. Вы освоитесь с дискретными сигналами, FFT, filtersи так далее очень быстро. Вся математика, которая вам нужна, описана в этой книге (вам не понадобятся другие ссылки по математике). Вы можете найти более дешевую версию этой книги на eurobuch - удачи! Возможно, для разработки идеального фильтра вам понадобится еще одна книга, но я думаю, что это самая правая книга для начала.

Хотя все книги, перечисленные в других ответах, являются рекомендованными книгами, тем не менее они не являются специфическими для фильтров и пропускают основы. Основная проблема при изучении цифровых фильтров заключается в том, что большинству учащихся неудобно переходить из временной области в частотную. Тогда есть математика, с которой нужно иметь дело. Добавьте к этому много жаргона, специфичного для фильтров, это делает обучающие фильтры очень не интуитивным и сложным упражнением.

Прежде чем приступить к изучению цифровых фильтров, я думаю, что нужно как минимум освоиться с основными понятиями и жаргоном аналоговых пассивных (RLC) фильтров, таких как импеданс, вектор, среднеквадратичное отклонение, развертка по частоте, шкала дБ (октава / декада), передаточная функция, порядок фильтра, усиление, затухание, амплитудно-фазовая частотная характеристика (диаграммы Боде), частота -3 дБ (отсечка), спад, полоса пропускания / полоса пропускания, пульсация, полоса пропускания, резонансная частота, добротность Q-фактор (резкость), настройка, s-домен (= jw), доменные преобразования (временной домен в s-домен в z-домен), преобразование Лапласа, z-преобразование, Типы фильтров (Низкочастотный, Высокочастотный, Полосовой, Полосовой, Все проход), Базовый Фильтры 1-го / 2-го порядка, применение базовых фильтров (аудио, радио, сглаживание и т. Д.), Разработка фильтров для заданных спецификаций, анализ стабильности фильтра (график с нулевым полюсом) и т. Д.

Чтобы понять некоторые из вышеперечисленных понятий и жаргон, книгу, которую я предлагаю прочитать (по порядку:

1. Искусство электроники Пола Горовица и Уинфилда Хилла: разделы 1.3-1-5.1, 1.7, 6.1-6.2 ( 50 страниц ) и Изучение искусства электроники Томаса Хейса и Пола Горовица: разделы 2N, 2L (лаборатория), 2S, 2W, 3N.1-3N.4 ( 70 страниц )
2. Основное введение в фильтры - активный, пассивный и коммутируемый конденсатор. Автор Kerry Lacanette ( 24 страницы )
3. (Необязательно) Разработка и анализ аналоговых фильтров: перспектива обработки сигналов - главы 1 и 2 ( 100 страниц )

Как только вышеприведенные концепции станут понятны, вы получите интуитивное понимание дизайна фильтров. Там после вы можете выбрать любую из рекомендованных книг по дизайну цифровых фильтров, и я уверяю вас, что большинство из них будет легкой прогулкой. В любом случае, вот книга, которую я рекомендую для перехода от пассивных аналоговых фильтров к цифровым:

• Цифровые фильтры для всех от Rusty Allred